交换机工作原理教学课件
合集下载
交换机的工作原理及其配置PPT课件
2. PC超级终端程序 3. PC Com口的配置:
波特率 9600,数据位 8,奇偶校验 no,停 止位 1,流量控制 no
超级终端管理模式
2、选择“COM1”连接接口，然后按“确定” 按钮 。
超级终端管理模式
3、在COM1属性对话框中点击“还原为默认 值”。
使用超级终端的注意事项
为了把我们配置的内容记录下来，我 们要进行如下配置：
址的学习过程； 5、 熟悉掌握测试方法。
本章学习内容
• 交换机的几种管理模式 • 交换机的基本配置
课程议题
3.1 交换机的几种管理方式
交换机的管理方式
• 带外管理 通过带外对交换机进行管理(PC 与交 换机直接相连)，使用超级终端管理
• 带内管理 通过Telnet 对交换机进行远程管理 通过Web 对交换机进行远程管理 通过SNMP 工作站对交换机进行远程 管理
在超级终端中选择“传送”菜单-“捕获文字” --“浏览”选择后缀名为 txt文件的保存位置--“启动”。
这样我们就可以把我们配置的内容记 录下来了。
TELNET管理交换机
在主机DOS命令行下输入： telnet ip address（交换机管理IP）
TELNET管理交换机续
输入telnet密码和特权密码即可进入到交 换机的配置界面
• 配置超级终端 为连接命名 选择合适的COM口 配置正确的参数
3.1.1超级终端管理模式
• 利用计算机的操作系统自带的超级终端 来进行管理 ； 方法： 1、“开始”--“程序”--“附件”-“通讯”--“超级终端”打开超级终端 对话框，并输入连接的名称。
超级终端管理模式
1. PC机Com口－配置线－交换机 Console口（配置线：DB9-to-DB9 ）
波特率 9600,数据位 8,奇偶校验 no,停 止位 1,流量控制 no
超级终端管理模式
2、选择“COM1”连接接口，然后按“确定” 按钮 。
超级终端管理模式
3、在COM1属性对话框中点击“还原为默认 值”。
使用超级终端的注意事项
为了把我们配置的内容记录下来，我 们要进行如下配置：
址的学习过程； 5、 熟悉掌握测试方法。
本章学习内容
• 交换机的几种管理模式 • 交换机的基本配置
课程议题
3.1 交换机的几种管理方式
交换机的管理方式
• 带外管理 通过带外对交换机进行管理(PC 与交 换机直接相连)，使用超级终端管理
• 带内管理 通过Telnet 对交换机进行远程管理 通过Web 对交换机进行远程管理 通过SNMP 工作站对交换机进行远程 管理
在超级终端中选择“传送”菜单-“捕获文字” --“浏览”选择后缀名为 txt文件的保存位置--“启动”。
这样我们就可以把我们配置的内容记 录下来了。
TELNET管理交换机
在主机DOS命令行下输入： telnet ip address（交换机管理IP）
TELNET管理交换机续
输入telnet密码和特权密码即可进入到交 换机的配置界面
• 配置超级终端 为连接命名 选择合适的COM口 配置正确的参数
3.1.1超级终端管理模式
• 利用计算机的操作系统自带的超级终端 来进行管理 ； 方法： 1、“开始”--“程序”--“附件”-“通讯”--“超级终端”打开超级终端 对话框，并输入连接的名称。
超级终端管理模式
1. PC机Com口－配置线－交换机 Console口（配置线：DB9-to-DB9 ）
《交换机工作原理》课件
详细描述
不同的应用场景需要不同数量和类型的端口配置。例如，大型数据中心可能需要大量的高速端口来支 持大规模的数据交换，而一般的办公室环境可能只需要少量的低速端口。
交换机的冗余设计
总结词
交换机的冗余设计是指交换机内部硬件 组件的备份和冗余，以确保交换机在部 分组件故障时仍能正常运行。
VS
详细描述
冗余设计可以提高交换机的稳定性和可靠 性。例如，某些高端交换机可能配备有电 源冗余、风扇冗余、控制引擎冗余等设计 ，以保障设备的持续运行。
02
交换机的工作原理
交换机的基本工作原理
交换机是一种基于MAC地址识别和完成数据交换的设备，它能够根据数据帧中的MAC地址，将数据从 一个端口转发到另一个端口。
交换机内部通常包含一个或多个交换芯片，这些芯片负责高速交换数据，确保数据能够快速地在交换机 内部传输。
交换机的转发方式通常采用存储转发或直通转发，其中存储转发方式能够检测数据帧中的错误，提高数 据传输的可靠性。
交换机的分类
总结词
交换机的分类
详细描述
根据不同的分类标准，交换机可以分为多种类型。按工作层次可分为二层交换机、三层交换机和多层交换机；按 传输速率可分为快速以太网交换机、千兆以太网交换机和万兆以太网交换机；按可管理性可分为可网管交换机和 非网管交换机；按端口类型可分为固定配置交换机和模块化交换机。
区的网络覆盖。
交换机支持多种协议和技术，如 VLAN、STP等，能够实现跨建 筑物的数据传输和网络安全控制
。
园区网中的交换机具备高带宽和 低延迟的特点，满足园区内各个
应用的需求。
数据中心中的应用
数据中心中，交换机主要用于 连接服务器和存储设备，提供 高速、可靠的数据传输服务。
不同的应用场景需要不同数量和类型的端口配置。例如，大型数据中心可能需要大量的高速端口来支 持大规模的数据交换，而一般的办公室环境可能只需要少量的低速端口。
交换机的冗余设计
总结词
交换机的冗余设计是指交换机内部硬件 组件的备份和冗余，以确保交换机在部 分组件故障时仍能正常运行。
VS
详细描述
冗余设计可以提高交换机的稳定性和可靠 性。例如，某些高端交换机可能配备有电 源冗余、风扇冗余、控制引擎冗余等设计 ，以保障设备的持续运行。
02
交换机的工作原理
交换机的基本工作原理
交换机是一种基于MAC地址识别和完成数据交换的设备，它能够根据数据帧中的MAC地址，将数据从 一个端口转发到另一个端口。
交换机内部通常包含一个或多个交换芯片，这些芯片负责高速交换数据，确保数据能够快速地在交换机 内部传输。
交换机的转发方式通常采用存储转发或直通转发，其中存储转发方式能够检测数据帧中的错误，提高数 据传输的可靠性。
交换机的分类
总结词
交换机的分类
详细描述
根据不同的分类标准，交换机可以分为多种类型。按工作层次可分为二层交换机、三层交换机和多层交换机；按 传输速率可分为快速以太网交换机、千兆以太网交换机和万兆以太网交换机；按可管理性可分为可网管交换机和 非网管交换机；按端口类型可分为固定配置交换机和模块化交换机。
区的网络覆盖。
交换机支持多种协议和技术，如 VLAN、STP等，能够实现跨建 筑物的数据传输和网络安全控制
。
园区网中的交换机具备高带宽和 低延迟的特点，满足园区内各个
应用的需求。
数据中心中的应用
数据中心中，交换机主要用于 连接服务器和存储设备，提供 高速、可靠的数据传输服务。
《交换机基本原理》课件
配置交换机
深入了解如何配置交换机以满足特定网络需求。
交换机的安全控制
了解如何保护交换机免受安全威胁。
交换机的应用
1 局域网互连
探索交换机在不同局域网之间提供连接的作用。
2 交换机在大规模网络中的应用
了解交换机在大型网络中扮演的关键角色。
3 可靠性和容错能力
探究交换机在确保网络可靠性和容错能力方面的重要作用。
总结
交换机的作用与优点
归纳交换机在网络中的关键作用和优点。
未来展望和趋势
展望交换机技术的未来发展和趋势。
潜在的问题和解决方法
讨论可能出现的问题并提供解决方法。
2 MAC地址表
探索交换机如何使用MAC 地址表进行数据转发。
3 排队与转发
了解交换机如何进行数据 排队和转发，以确保有效 的网络通信。
交换机的端口
作用
了解交换机端口在网络中的重 要作用。
分类和类型
探索交换机端口的不同分类和 类型。
端口速率
了解交换机端口的速率和带宽 特性。
交换机的工作模式
1
基于VLAN的交换机
2
探索基于VLAN的交换机的工作方式
探讨联通性交换机在多个网络之间提供 通信的重要性。
透明模式
了解透明模式交换机的工作原理和应用 场景。
堆栈式交换机
了解堆栈式交换机如何提供更高的扩展 性和性能。
交换机的配置与管理
维护交换机
探索如何维护并确保交换机的正常运行。
管理交换机端口
了解如何管理和配置交换机的端口以满足网络需求。
《交换机基本原理》PPT 课件
欢迎来到《交换机基本原理》的PPT课件！在本课程中，我们将深入探讨交换 机的工作原理、端口分类、工作模式、配置与管理，以及交换机的应用。
交换机的工作原理及其配置PPT课件
第28页/共32页
显示硬件版本及模块信息
Switch#show version devices
Device Slots Description
---------- ------- -----------------
1
3 S2126G
2
3 S2126G
Switch#sh version slots
Device Slot Ports Max Ports Module
查看MAC地址表记录的生存时间
S2126G#show mac-address-table aging-time
第17页/共32页
交换机接口的双工模式
点对点
点对多点
半双工 1.接口只能同时发送或者接收数据 2.接口按照CSMA/CD的工作机制 3.接口点对点连接或点对多点连接 全双工 1.接口能够同时发送接收数据 2.任何时刻发送数据不会产生冲突 3.接口点对点连接
交换机工作原
理
MAC 地址表
F0/1: 0260.8c01.1111
F0/2: 0260.8c01.2222
F0/3: 0260.8c01.3333 F0/4: 0260.8c01.4444
F0/1
F0/3
B
0260.8c01.3333
C
0260.8c01.2222
F0/2
F0/4
D
0260.8c01.4444
------- ---- ------ ---------- -------------------------------
1 0 24 24
S2126G_Static_Module
1 10 1
M2131-Stack_Module
显示硬件版本及模块信息
Switch#show version devices
Device Slots Description
---------- ------- -----------------
1
3 S2126G
2
3 S2126G
Switch#sh version slots
Device Slot Ports Max Ports Module
查看MAC地址表记录的生存时间
S2126G#show mac-address-table aging-time
第17页/共32页
交换机接口的双工模式
点对点
点对多点
半双工 1.接口只能同时发送或者接收数据 2.接口按照CSMA/CD的工作机制 3.接口点对点连接或点对多点连接 全双工 1.接口能够同时发送接收数据 2.任何时刻发送数据不会产生冲突 3.接口点对点连接
交换机工作原
理
MAC 地址表
F0/1: 0260.8c01.1111
F0/2: 0260.8c01.2222
F0/3: 0260.8c01.3333 F0/4: 0260.8c01.4444
F0/1
F0/3
B
0260.8c01.3333
C
0260.8c01.2222
F0/2
F0/4
D
0260.8c01.4444
------- ---- ------ ---------- -------------------------------
1 0 24 24
S2126G_Static_Module
1 10 1
M2131-Stack_Module
《交换机基础知识》课件
交换机安全与防护
交换机安全威胁
非法访问和恶意攻击
01
未经授权的访问和恶意攻击是交换机面临的主要安全威胁，可
能导致数据泄露、网络瘫痪等严重后果。
病毒感染和传播
02
交换机如果感染病毒，可能会成为病毒传播的源头，影响整个
网络的正常运行。
拒绝服务攻击
03
通过大量无效的网络流量或请求，导致交换机资源耗尽，无法
MAC地址表大小
交换机能够学习的MAC地址数量，影响交 换机的转发能力。
03
交换机的应用场景
企业网络中的应用
企业网络中，交换机主要用于连接各 个部门和分支机构，实现内部数据的 高速传输和共享。
企业网络中的交换机通常具备较高的 端口密度和扩展性，以满足大规模网 络连接需求。
交换机能够提供多种安全特性，如访 问控制列表（ACL）、端口安全等， 保障企业网络安全。
02
交换机的工作原理
交换机转发原理
交换机根据目的MAC地址进行数据帧的转发。
交换机通过学习源MAC地址与端口映射关系，建立MAC地址表，实现快速转发。
当收到数据帧时，交换机查找MAC地址表，确定目的端口，并将数据帧转发到对应 端口。
交换机的交换方式
01
02
03
直通式交换
数据帧头部的信息被直接 传输到目的端口，不经过 CPU处理。
存储转发式交换
数据帧先存储在缓冲区， 然后根据MAC地址表进行 转发。
碎片隔离式交换
数据帧长度达到一定值后 才会转发，以减少冲突和 丢包。
交换机的性能指标
吞吐量
交换机每秒传输的数据量，Hale Waihona Puke 常以Mbps为 单位。背板带宽
交换机内部总线的数据传输能力，决定了交 换机的数据处理能力。
交换机安全威胁
非法访问和恶意攻击
01
未经授权的访问和恶意攻击是交换机面临的主要安全威胁，可
能导致数据泄露、网络瘫痪等严重后果。
病毒感染和传播
02
交换机如果感染病毒，可能会成为病毒传播的源头，影响整个
网络的正常运行。
拒绝服务攻击
03
通过大量无效的网络流量或请求，导致交换机资源耗尽，无法
MAC地址表大小
交换机能够学习的MAC地址数量，影响交 换机的转发能力。
03
交换机的应用场景
企业网络中的应用
企业网络中，交换机主要用于连接各 个部门和分支机构，实现内部数据的 高速传输和共享。
企业网络中的交换机通常具备较高的 端口密度和扩展性，以满足大规模网 络连接需求。
交换机能够提供多种安全特性，如访 问控制列表（ACL）、端口安全等， 保障企业网络安全。
02
交换机的工作原理
交换机转发原理
交换机根据目的MAC地址进行数据帧的转发。
交换机通过学习源MAC地址与端口映射关系，建立MAC地址表，实现快速转发。
当收到数据帧时，交换机查找MAC地址表，确定目的端口，并将数据帧转发到对应 端口。
交换机的交换方式
01
02
03
直通式交换
数据帧头部的信息被直接 传输到目的端口，不经过 CPU处理。
存储转发式交换
数据帧先存储在缓冲区， 然后根据MAC地址表进行 转发。
碎片隔离式交换
数据帧长度达到一定值后 才会转发，以减少冲突和 丢包。
交换机的性能指标
吞吐量
交换机每秒传输的数据量，Hale Waihona Puke 常以Mbps为 单位。背板带宽
交换机内部总线的数据传输能力，决定了交 换机的数据处理能力。
交换机工作原理ppt课件
所在端口不同，交换机将MAC 地址重新学习到新的端口
• 主机22，查看数据包的目标MAC地址不是自己，丢弃数据包
交换机数据转发原理12－5
AA 端口3
A
端口1
端口2
data
BB 端口3
B 端口d1adtaata 端口2
11
22
33
44
交换机数据转发原理12－6
data 在这个过程中33，交换机的 MAC地址表中没有需要的条 目，交换机通过广播的方式， 转发了数据帧
端口3 端口1
BB
dBata 端口2
在这个过程中，交换机的 MAC地址表中已经学到了需 要的条目，交换机通过单播的 方式，转发了数据帧
11
22
33
44
交换机数据转发原理12－11
交换机最终的MAC地址表 MAC地址
11
44
A
22
33
MAC地址
11 44 22 33
端口号
3 2 3 1
端口号
1 3 2 3
• 主机33，接收到数据帧 • 主机44，丢弃数据帧
data
44
交换机数据转发原理12－7
端口1
AA
BB
这时，主端机口434要给主机1端1发口3送一个数据
A
帧： 目标端地口2址：11
源地址： 44
B
端口1
端口2
data
11
22
33
44
交换机数据转发原理12－8
MAC地址
端口号
11
3
B
44
2
• 交换机B在接收到数据帧后，执行以下操作： • 交换机B学习源MAC地址和端口号 • 交换机B查看MAC地址表，根据MAC地址表中的条目， 单播转发数据到端口3
• 主机22，查看数据包的目标MAC地址不是自己，丢弃数据包
交换机数据转发原理12－5
AA 端口3
A
端口1
端口2
data
BB 端口3
B 端口d1adtaata 端口2
11
22
33
44
交换机数据转发原理12－6
data 在这个过程中33，交换机的 MAC地址表中没有需要的条 目，交换机通过广播的方式， 转发了数据帧
端口3 端口1
BB
dBata 端口2
在这个过程中，交换机的 MAC地址表中已经学到了需 要的条目，交换机通过单播的 方式，转发了数据帧
11
22
33
44
交换机数据转发原理12－11
交换机最终的MAC地址表 MAC地址
11
44
A
22
33
MAC地址
11 44 22 33
端口号
3 2 3 1
端口号
1 3 2 3
• 主机33，接收到数据帧 • 主机44，丢弃数据帧
data
44
交换机数据转发原理12－7
端口1
AA
BB
这时，主端机口434要给主机1端1发口3送一个数据
A
帧： 目标端地口2址：11
源地址： 44
B
端口1
端口2
data
11
22
33
44
交换机数据转发原理12－8
MAC地址
端口号
11
3
B
44
2
• 交换机B在接收到数据帧后，执行以下操作： • 交换机B学习源MAC地址和端口号 • 交换机B查看MAC地址表，根据MAC地址表中的条目， 单播转发数据到端口3
《交换机原理》课件
《交换机原理》PPT课件
打开通往网络世界的大门！本课件将带你深入了解交换机的原理、功能和应 用。
交换机的定义和作用
介绍交换机的定义、基本作用以及在计算机网络中的重要性，是现代网络通信的核心设备之一。
交换机的分类
传统交换机
介绍传统交换机的工作原理 和应用场景，包括广播交换 机和存储转发交换机。
多层交换机
价格昂贵，维护困难
交换机的管理和配置
讲解交换机管理和配置的方法，包括基本配置、远程管理和安全设置等内容。
3 转发
详细描述交换机如何根据 目的MAC地址将数据包转 发到正确的端口上。
交换机的端口类型
以太网端口
介绍常见的RJ-45以太网端口，用 于连接计算机和其他网络设备。
光纤端口
USB端口
解释光纤端口的工作原理和优点， 用于高速长距离数据传输。
讨论交换机上的USB接口，可用 于连接USB存储设备和其他外部 设备。
讲解多层交换机的优点和功 能，如VLAN隔离、ACL过滤 与QoS限流等功能。
光纤交换机
介绍光纤交换机的特点和应 用，源自括光纤接口类型、光 纤距离和光纤模块类型等。
交换机的基本功能
1 学习
解释交换机如何学习和维 护MAC地址表，实现数据 包的转发。
2 过滤
说明交换机如何过滤和限 制流量，提高网络的安全 性和性能。
根据目的MAC地址在MAC地址表中查找对应的输出端口。
3
3. 数据包转发
将数据包转发到正确的输出端口上，实现网络通信。
常见交换机的优缺点比较
交换机类型 传统交换机 多层交换机
光纤交换机
优点 成本低，适用于小型网络 支持VLAN和QoS，具有高级功 能 高速传输，远距离通信
打开通往网络世界的大门！本课件将带你深入了解交换机的原理、功能和应 用。
交换机的定义和作用
介绍交换机的定义、基本作用以及在计算机网络中的重要性，是现代网络通信的核心设备之一。
交换机的分类
传统交换机
介绍传统交换机的工作原理 和应用场景，包括广播交换 机和存储转发交换机。
多层交换机
价格昂贵，维护困难
交换机的管理和配置
讲解交换机管理和配置的方法，包括基本配置、远程管理和安全设置等内容。
3 转发
详细描述交换机如何根据 目的MAC地址将数据包转 发到正确的端口上。
交换机的端口类型
以太网端口
介绍常见的RJ-45以太网端口，用 于连接计算机和其他网络设备。
光纤端口
USB端口
解释光纤端口的工作原理和优点， 用于高速长距离数据传输。
讨论交换机上的USB接口，可用 于连接USB存储设备和其他外部 设备。
讲解多层交换机的优点和功 能，如VLAN隔离、ACL过滤 与QoS限流等功能。
光纤交换机
介绍光纤交换机的特点和应 用，源自括光纤接口类型、光 纤距离和光纤模块类型等。
交换机的基本功能
1 学习
解释交换机如何学习和维 护MAC地址表，实现数据 包的转发。
2 过滤
说明交换机如何过滤和限 制流量，提高网络的安全 性和性能。
根据目的MAC地址在MAC地址表中查找对应的输出端口。
3
3. 数据包转发
将数据包转发到正确的输出端口上，实现网络通信。
常见交换机的优缺点比较
交换机类型 传统交换机 多层交换机
光纤交换机
优点 成本低，适用于小型网络 支持VLAN和QoS，具有高级功 能 高速传输，远距离通信
《第六章交换机》课件
2 网桥与交换机的区别
网桥是根据MAC地址进行 数据包的转发，而交换机 在此基础上增加了学习、 转发和过滤等功能，提高 了网络的性能和灵活性。
3 学习、转发和过滤
交换机通过学习源MAC地 址和端口的对应关系，来 建立转发表；然后根据转 发表转发数据包到目标设 备，并可以通过过滤功能 对数据包进行控制。
交换机的工作原理
1
端口的状态
交换机的端口可以处于不同的状态，包括禁用、阻塞、学习、转发和监听等。每个状态对应 不同的数据包处理逻辑。
2
转发表
交换机通过转发表来记录目的MAC地址与对应端口的映射关系。转发表的建立是通过学习数 据包并提取MAC地址信息实现的。
3
交换机的转发过程
当收到数据包时，交换机首先查找转发表，确定目的MAC地址对应的端口；然后将数据包转 发到目标端口，并更新转发表中的相关信息。
交换机分类
根据工作原理和功能特点，交换机可以分为传统交换机、三层交换机、堆叠交换机、协议独 立交换机等多种类型。
交换机的优缺点
交换机的优点包括提高网络传输效率、增加网络容量、提供灵活的配置和管理等；缺点包括 价格较高、配置复杂等。
交换机的基本原理
1 MAC地址
MAC地址是唯一标识网络 设备的硬件地址。交换机 通过MAC地址表来识别不 同设备，并根据表中的信 息进行数据包的转发。
交换机的功能特性
交换机的端口类型
• 电口：用于连接到计算 机、服务器等设备。
• 光口：用于连接到长距 离的光纤网络。
• 电口与光口可互相转换。
交换机的VLAN技术
• VLAN是一种虚拟局域网 技术，将一个物理网络 划分为多个逻辑上的虚 拟局域网，实现隔离与
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2 类型
MAC 地址 XXXXXX XXXXXX
▪ MAC地址
由IEEE分配 给厂商
由厂商分配 给设备
➢ 由48bit构成，采用12位16进制数表示
可变
数据
4 帧检测序列
网卡属于数据链路层 设备，是连接计算机 和其他网络设备的桥 梁和纽带。
网卡
MAC地址
MAC地址
3字节厂商编号
3字节设备编号
物理层设备-集线器
E0 E2
E1
0260.8c01.2222
E3
D
0260.8c01.3333
0260.8c01.4444
▪ 主机C回应主机A
▪ 交换机学习主机C的MAC地址
▪ 交换机在MAC地址表中查找目标MAC地址，然后将数据帧从E0口转发出
过滤
A 0260.8c01.1111
C
MAC Address Table
▪ 主机A发送广播消息 ▪ 交换机刷新MAC地址表 ▪ 交换机泛洪广播消息
B 0260.8c01.2222
D 0260.8c01.4444
交换机与集线器的主要区别
共享式以太网 源主机1 目的主机2
交换式以太网 源主机1
目的主机1 源主机2
目的主机1
目的主机2
源主机2
交换机与集线器的主要区别
▪ 功能
➢ 负责在两个节点的物理层上按比特传递信息，完成信号的整形、放大和复 制功能，以此来延长网络的长度。
▪ 特点：
➢ 所有用户共享10M带宽 ➢ 任何用户发送数据时，所有用户都可以接收到 ➢ 在某一时刻只允许一个用户传输数据
物理层设备—集线器
▪ 共享式以太网工作机制：CSMA/CD：载波侦听、多路访问、冲突检测
类比设疑 导入新知
问题一：在两个局域网络中计算机间数据帧传输过程有什么不一样的地方？
动画演示
问题二：在两个局域网络中计算机间数据帧传输过程有什么一样的地方？是完全一样吗？
动画演示
答疑解惑 学习新知
数据链路层设备—以太网交换机
▪ 特点
➢ 以太网交换机是一种具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的 网络产品，多端口的网桥。
0260.8c01.4444
▪ 主机A向主机C发送消息 ▪ 交换机将主机A的MAC地址缓存到MAC地址表 ▪ 由于在MAC地址表中找不到目标MAC，交换机泛洪该数据帧
转发
MAC Address Table
E0 : 0260.8c01.1111 E2 : 0260.8c01.3333
A
B
0260.8c01.1111 C
E0 : 0260.8c01.1111 E0 : 0260.8c01.3333
X E0
E1
0260.8c01.3333
▪ 主机A向主机C发送消息 ▪ HUB泛洪 ▪ 交换机发现源和目标MAC关联在相同的端口上，因此过滤该数据帧
老化与刷新
▪ 当交换机学习到一个地址时，它将地址加入到自己的MAC地址表中 ，同时会为这个条目分配一个老化计时器
➢ 二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信 息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记 录在自己内部的一个地址表中。
交换机功能
▪ 地址学习 ▪ 转发 ▪ 泛洪
▪ 刷新 ▪ 过滤
MAC地址表
MAC Address Table
A .8c01.1111
C 0260.8c01.3333
E0 E2
B
E1
0260.8c01.2222
E2
D
0260.8c01.4444
▪ 最初开机时MAC地址表是空的.
学习和泛洪
MAC Address Table
E0 : 0260.8c01.1111
A 0260.8c01.1111
C
E0 E2
B
E1
0260.8c01.2222
E2
D
0260.8c01.3333
PC A
听
数据
PC B 空闲
PC C
PC D
当PCA要发一个数据包给PCD的时候,首先PCA要先听HUB的链路上 是否有数据在跑,如果有那么PCA等待,如果没有那么PCA将数据包 发出.这样的做法是由于HUB上的链路是共享的,所以采用了发数 据包之前先进行冲突检测的方法,那么我们称为CSMA/CD.
交换机工作原理
教材内容
1．交换机的基本功能 ▪ 地址学习（Address learning）交换机可以记住在一个接口上所收到的每个数据帧的
源MAC地址，并存储到MAC地址表中 ▪ 转发/过滤决定（Forward/filter decisons）当交换机某个接口上收到数据帧，就会
查看目的MAC，并检查MAC地址表，从指定的端口转发数据帧，如果为广播帧或未知端 口的MAC目的地址，则所有端口发送。
学习重难点
▪ 重点： 1、单交换机组建的局域网络中点到点、点到多点和多点间数据
帧传输过程 2、梳理归纳出交换机工作原理数据流程图
▪ 难点： 二层交换机工作原理知识
复习网络基础知识
数据传输模式
▪ 单工
▪ 半双工
▪ 全双工
Ethernet II的帧格式
单位:字节 8 前导位
6 目的地址
6 源地址
▪ 当计时器计时到期时，交换机删除该MAC地址条目
▪ 如果在老化计时器未到期时，交换机又接收到一个来自该地址的 数据帧，它会刷新这个计时器以重新开始计时
交换机对广播帧的处理
MAC Address Table
E0 : 0260.8c01.1111
A
0260.8c01.1111
E0
E1
E2
E2
C
0260.8c01.3333
学习目标
知识目标： 1、理解交换机与集线器设备间的异同点 2、掌握交换机的工作原理知识 （知道交换机是什么，有什么 作用，是怎么工作的）
能力目标： 1、能使用网络模拟器软件（Packet Tracer）构建交换式局域 网络，并能在模拟模式下观察、分析和描述数据通信过程 2、培养抽象概括和归纳总结的能力
物理层设备—集线器
▪ CSMA/CD续
继听续听
有数据在转发
HUB上的链路是共享的,所以如果HUB上有数据在转发,那么此时 PCA需要等待
物理层设备—集线器
▪ CSMA/CD续
PC A
听
随机秒数
数据
BACK OFF PC B
空闲
随机秒数
PC C
听 数据
PC D
现在的情况是PCA和PCC都要发数据,但是两人刚才都检测到HUB上是空 闲的.那么两人都发.结果发生了冲突.两人都同时启动BACK OFF动作.随 机的生成一个秒数,再发数据包.如果再与其他PC发送的数据包冲突.那么 再次BACK OFF,BACK OFF一共可进行15次.